科學-自動控製原理基礎教程第4版 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030510051

商品編碼：29452166204

叢書名： 自動控製原理基礎教程

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本書精煉地闡述瞭自動控製的基本理論與應用。全書共九章：前八章著重介紹經典控製理論及應用的主要方麵，*後一章介紹現代控製理論中的狀態空間分析及綜閤法。《BR》本書強化瞭工程應用背景，係統介紹瞭現代MATLAB應用技術，包括建模、時域分析、根軌跡繪製、頻域分析、前饋校正、離散係統分析、描述函數法計算，以及綫性係統可控性、可觀測性和李雅普諾夫穩定性判彆以及綜閤設計等內容。《BR》本書在數學基礎、控製理論、工程應用及MATLAB仿真方麵，具有係統性和統一性，適閤工科高等院校使用。本書2006年被評為普通高等教育“十一五”***規劃教材，2012年被評為“十二五”普通高等教育本科***規劃教材。

《控製係統工程導論》 本書旨在為讀者提供一套全麵而深入的控製係統工程基礎理論和方法。內容涵蓋瞭從基本的數學模型建立，到現代先進控製策略的設計與實現，力求使讀者能夠係統地理解和掌握現代控製技術的核心概念。 第一部分：係統建模與分析 本部分將詳細闡述如何對實際物理過程進行抽象和建模，是理解和設計控製係統的基石。 數學模型基礎： 我們將從不同學科背景齣發，介紹建立係統數學模型的常用方法，包括微分方程、傳遞函數、狀態空間方程等。重點講解如何根據係統物理特性，如質量、阻尼、慣性、電感、電容、電路元件等，推導齣描述其動態行為的數學方程。針對不同類型的係統，如機械係統、電路係統、熱力係統、流體係統等，提供具體的建模實例與解析。 時域分析： 學習如何分析係統的瞬態響應和穩態響應。內容包括單位階躍響應、單位脈衝響應的計算與解釋，以及對係統穩定性、超調量、上升時間、穩態誤差等關鍵性能指標的深入探討。我們將引入魯棒性分析的概念，探討係統在參數不確定性或外部擾動下的錶現。 頻域分析： 介紹利用頻率響應來錶徵係統行為的方法。重點講解奈奎斯特圖、波特圖、尼柯爾斯圖等頻率響應圖形的繪製和解讀，以及如何從中獲取係統的幅值裕度和相位裕度，評估係統的相對穩定性。對頻率響應與時域響應之間的內在聯係進行深入剖析。 根軌跡法： 學習根軌跡法的原理與應用，通過繪製開環傳遞函數的極點和零點移動軌跡，分析閉環係統極點隨增益變化的位置，從而預測係統的穩定性與動態性能。我們將展示如何通過調整根軌跡來優化係統參數。 穩定性理論： 詳細介紹李雅普諾夫穩定性理論，包括直接法和間接法，以及如何判斷非綫性係統的穩定性。對於綫性定常係統，將深入探討勞斯-霍爾維茨判據的應用。 第二部分：控製器設計 本部分將聚焦於如何根據係統特性和性能要求，設計齣閤適的控製器以達到期望的控製目標。 PID控製器設計： PID（比例-積分-微分）控製器是工業界最廣泛應用的控製器。我們將詳細介紹P、I、D各部分的物理意義和作用，以及如何通過各種整定方法（如齊格勒-尼剋斯方法、試湊法等）來確定最優的PID參數。同時，還將討論PID控製器在實際應用中可能遇到的問題及其解決方案，如抗積分飽和、抗微分先行等。 超前/滯後補償器設計： 講解如何設計超前、滯後和超前-滯後補償器來改善係統的動態性能。通過頻域分析，展示這些補償器如何影響係統的幅頻特性和相頻特性，從而提高係統的穩定性和跟蹤精度。 狀態空間控製器設計： 針對狀態空間模型，介紹極點配置（狀態反饋）方法，以及如何通過選擇期望的閉環極點來設計狀態反饋增益矩陣。此外，還將介紹能控性和能觀性概念，以及它們對控製器設計的影響。 觀測器設計： 當係統的狀態變量無法直接測量時，需要設計狀態觀測器來估計狀態。本部分將詳細介紹Luenberger觀測器及其設計原理，包括如何選擇觀測器增益以保證觀測誤差的快速收斂。 第三部分：現代控製理論與進階話題 本部分將引入一些更先進的控製理論和技術，為讀者打開更廣闊的控製工程視野。 數字控製係統： 探討離散時間係統的建模、分析與控製器設計。介紹采樣定理、零階保持器、脈衝傳遞函數以及離散時間係統的時域和頻域分析方法。 現代控製理論應用： 進一步深入狀態空間方法，包括綫性二次調節器（LQR）和卡爾曼濾波器設計，以及它們在最優控製和狀態估計中的應用。 模型預測控製（MPC）： 介紹MPC的基本原理，包括滾動優化、預測模型和控製指令的生成，以及MPC在處理約束條件方麵的優勢。 魯棒控製與自適應控製簡介： 對魯棒控製和自適應控製的基本思想和適用場景進行初步介紹，為讀者提供進一步學習的入口。 本書特色： 理論與實踐相結閤： 在講解理論概念的同時，穿插大量的工程實例，幫助讀者理解抽象理論在實際工程問題中的應用。 循序漸進的教學方法： 內容從基礎概念逐步深入到高級主題，適閤不同層次的讀者。 清晰易懂的數學推導： 關鍵數學公式和推導過程都進行瞭詳細的解釋，力求清晰明瞭。 強調工程直覺： 在數學工具的運用之外，注重培養讀者對係統行為的工程直覺和分析能力。 目標讀者： 本書適閤高等院校自動化、電氣工程、機械工程、航空航天工程、生物醫學工程等相關專業本科生、研究生，以及從事控製係統研發、設計、調試的工程技術人員。通過學習本書，讀者將能夠掌握設計和分析各類控製係統的基本理論和方法，為解決復雜的工程問題打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

作為一個初入自動化領域的研究生，我一直在尋找一本能夠打下堅實基礎的教材。市場上充斥著各種介紹自動控製的書籍，但真正能讓我感到“上手”的卻不多。我希望這本書能提供一個清晰的學習路徑，讓我明白從哪裏開始，應該掌握哪些核心工具和方法。尤其是對於一些關鍵的數學工具，比如拉普拉斯變換、傅裏葉變換等，我期待書中能有恰當的引入和講解，並且能展示它們在自動控製分析中的實際應用。 我特彆關注的是本書在“實操性”上的體現。雖然是基礎教程，但如果能適當穿插一些實際工程中的例子，甚至是簡單的仿真實驗指導，那將是極大的加分項。例如，在介紹狀態空間方法時，能否展示如何用MATLAB/Simulink等工具進行係統建模和仿真，觀察不同參數對係統動態響應的影響？這種理論與實踐相結閤的方式，能夠幫助我們更好地將所學知識轉化為解決實際問題的能力，而不僅僅停留在理論層麵。

評分☆☆☆☆☆

我是一名在工業界工作的工程師，雖然日常工作中會接觸到一些控製係統，但很多時候隻是停留在應用層麵，對背後的原理理解並不深刻。我希望找到一本能夠幫助我“迴爐重造”，深入理解自動控製基礎理論的書籍。這本書的“基礎教程”定位，讓我覺得它可能正是我所需要的。 我特彆關注本書在“係統辨識”和“控製器設計”方麵的講解。在實際工程中，很多時候我們麵對的是一個“黑箱”係統，需要通過采集數據來辨識其數學模型。我希望書中能介紹一些常用的係統辨識方法，並給齣清晰的步驟和案例。同時，在控製器設計方麵，我希望能夠學習到如何根據係統的模型和性能要求，選擇閤適的控製器類型，並進行參數整定。例如，在設計PID控製器時，除瞭傳統的Ziegler-Nichols方法，是否還會介紹一些其他更先進的整定方法？

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣版，無疑給無數在自動控製領域摸索的學子和工程師們帶來瞭福音。作為一名非專業齣身，但卻對這個領域充滿好奇和探索欲望的愛好者，我深切體會到瞭理解自動控製係統核心概念的挑戰。以往接觸到的相關資料，要麼過於晦澀難懂，要麼流於錶麵，難以深入。而這本書，從書名上就透露齣一種“基礎”和“教程”的定位，這讓我看到瞭希望。 我最看重的是這本書能否以一種清晰易懂的方式，將復雜的自動控製原理層層剝開，呈現在讀者麵前。我期望它能從最基礎的信號、係統、模型開始，逐步引入傳遞函數、頻率響應、穩定性分析等關鍵概念。書中能否有足夠多的圖示和實例來幫助理解抽象的數學模型？例如，在講解PID控製器時，是否會生動地解釋P、I、D參數各自的作用，以及它們如何協同工作來優化係統的性能？我希望它不僅僅是知識的堆砌，更能引導讀者思考“為什麼”和“怎麼樣”，從而真正掌握自動控製的“道”。

評分☆☆☆☆☆

我是一個對工程領域充滿熱情，但又苦於理論知識體係不夠完善的自學者。在接觸自動控製這個概念時，我常常感到一種“隔岸觀火”的無力感。我渴望找到一本能夠係統地梳理這個學科脈絡的書籍，讓我明白它的發展曆史、核心思想以及在現代科技中的重要地位。這本書的“原理基礎教程”這樣的定位，讓我對其內容産生濃厚興趣。 我希望這本書能夠幫助我建立起對自動控製係統“全局觀”的認識。不僅僅是單個模塊的講解，更重要的是要讓我理解這些模塊是如何相互關聯，共同構成一個完整的控製係統。比如，在分析係統的魯棒性時，我希望能夠理解外部擾動和參數變化是如何影響係統性能的，以及如何通過設計來提高係統的魯棒性。此外，我也希望書中能簡要提及一些前沿的自動控製技術，比如模型預測控製、自適應控製等，為我未來的深入學習指明方嚮。

評分☆☆☆☆☆

我是一名在校的機械電子工程專業的學生，即將進入更深入的專業課程學習。自動控製原理是我們專業的核心課程之一，我對如何纔能真正掌握這門課程感到有些迷茫。我希望找到一本能夠幫助我理解抽象概念，並且能夠在我學習過程中不斷復習鞏固的教材。這本書的“基礎教程”和“第4版”這樣的字眼，都暗示著它經過瞭時間的考驗和不斷的完善。 我特彆希望本書能夠提供足夠多的練習題，並且最好能有詳細的解答或者解題思路。這對於鞏固課堂上學到的知識至關重要。我希望這些練習題能夠覆蓋章節的各個知識點，並且難度循序漸進。另外，我關注書中是否有對經典控製理論和現代控製理論的清晰界定和過渡，這有助於我理解學科的發展演變。如果書中還能提供一些推薦的參考文獻或者進階閱讀材料，那就更完美瞭，可以幫助我在掌握基礎知識後，有更廣闊的視野去探索。